GENEVA, SWISS — Di bawah perbatasan Prancis dan Swiss, sekitar 100 meter di bawah permukaan tanah, terbentang Large Hadron Collider (LHC)—akselerator partikel terbesar dan paling bertenaga di dunia yang dioperasikan oleh CERN (European Organization for Nuclear Research).
Sejak pertama kali diaktifkan pada September 2008, mesin raksasa berbentuk cincin sepanjang 27 kilometer ini menjadi pusat perhatian komunitas sains global untuk memahami hukum-hukum fundamental yang mengatur alam semesta.
Cara Kerja Mesin Terbesar di Dunia
LHC bekerja dengan cara menembakkan dua berkas partikel subatomik (seperti proton atau ion berat) mendekati kecepatan cahaya dalam arah yang berlawanan di dalam tabung bertekanan vakum ultra-tinggi. Magnet-magnet superkonduktor khusus digunakan untuk mengarahkan dan memfokuskan berkas partikel tersebut sebelum ditabrakan di empat titik detektor utama: ATLAS, CMS, ALICE, dan LHCb.
Untuk menjaga sifat superkonduktif dari magnet-magnet tersebut, akselerator ini didinginkan menggunakan helium cair hingga mencapai suhu -271,3°C (1,9 Kelvin)—kondisi yang bahkan lebih dingin daripada ruang angkasa luar.
Misi Utama dan Pencapaian Terbesar
LHC dirancang untuk menjawab berbagai pertanyaan paling mendasar dalam fisika kuantum dan kosmologi:
Penemuan Boson Higgs (2012): Salah satu pencapaian terbesar dalam sejarah sains modern terjadi ketika eksperimen ATLAS dan CMS mengonfirmasi keberadaan Boson Higgs, partikel yang memberikan massa pada partikel dasar lainnya.
Misteri Materi Gelap (Dark Matter): Menguji teori materi gelap yang diperkirakan menyusun lebih dari 80% materi di alam semesta.
Kondisi Awal Alam Semesta: Melalui penabrakan ion timbal, ilmuwan merekayasa ulang kondisi quark-gluon plasma, yaitu bentuk materi ekstrem yang ada beberapa mikrodetik setelah peristiwa Big Bang.
Ketidaksimetrisan Materi dan Antimateri: Mempelajari alasan mengapa alam semesta saat ini didominasi oleh materi, padahal Big Bang seharusnya menghasilkan materi dan antimateri dalam jumlah seimbang.
Langkah Menuju Masa Depan: High-Luminosity LHC (HL-LHC)
Setelah menyelesaikan beberapa tahap operasi ilmiah (Runs), LHC memasuki fase peningkatan skala besar yang dinamakan Long Shutdown 3 (LS3) untuk bertransisi menjadi High-Luminosity LHC (HL-LHC). Upgrade ini bertujuan meningkatkan intensitas dan tingkat tumbukan partikel hingga 10 kali lipat, membuka peluang bagi para ilmuwan untuk mengumpulkan data lebih presisi serta menemukan fenomena fisika baru yang belum terdeteksi sebelumnya.